C++中的static关键字

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C++的static有两种用法：面向过程程序设计中的static和面向对象程序设计中的static。前者应用于普通变量和函数，不涉及类；后者主要说明static在类中的作用。

要理解static，就必须要先理解另一个与之相对的关键字，很多人可能都还不知道有这个关键字，那就是auto，其实我们通常声明的不用static修饰的变量，都是auto的，因为它是默认的，就象short和long总是默认为int一样；我们通常声明一个变量：

int a;

string s;

其实就是：

auto int a;

auto string s;

而static变量的声明是：

static int a;

static string s;

这样似乎可以更有利于理解auto和static是一对成对的关键字吧，就像private，protected，public一样；

对于static的不理解，其实就是对于auto的不理解，因为它是更一般的；有的东西你天天在用，但未必就代表你真正了解它；auto的含义是由程序自动控制变量的生存周期，通常指的就是变量在进入其作用域的时候被分配，离开其作用域的时候被释放；而static就是不auto，变量在程序初始化时被分配，直到程序退出前才被释放；也就是static是按照程序的生命周期来分配释放变量的，而不是变量自己的生命周期；所以，像这样的例子：

void func()
{
int a;
static int b;
}

每一次调用该函数，变量a都是新的，因为它是在进入函数体的时候被分配，退出函数体的时候被释放，所以多个线程调用该函数，都会拥有各自独立的变量a，因为它总是要被重新分配的；而变量b不管你是否使用该函数，在程序初始化时就被分配的了，或者在第一次执行到它的声明的时候分配（不同的编译器可能不同），所以多个线程调用该函数的时候，总是访问同一个变量b，这也是在多线程编程中必须注意的！

static的全部用法：

1．类的静态成员：

class A

{ 

private:

static int s_value;

};

在cpp中必须对它进行初始化：

int A::s_value = 0;// 注意，这里没有static的修饰！

类的静态成员是该类所有实例的共用成员，也就是在该类的范畴内是个全局变量，也可以理解为是一个名为A::s_value的全局变量，只不过它是带有类安全属性的；道理很简单，因为它是在程序初始化的时候分配的，所以只分配一次，所以就是共用的；

类的静态成员必须初始化，道理也是一样的，因为它是在程序初始化的时候分配的，所以必须有初始化，类中只是声明，在cpp中才是初始化，你可以在初始化的代码上放个断点，在程序执行main的第一条语句之前就会先走到那；如果你的静态成员是个类，那么就会调用到它的构造函数；

2．类的静态函数：

class A  

{ 

private:

static void func(int value);

};

实现的时候也不需要static的修饰，因为static是声明性关键字；类的静态函数是在该类的范畴内的全局函数，不能访问类的私有成员，只能访问类的静态成员，不需要类的实例即可调用；实际上，它就是增加了类的访问权限的全局函数：

void

A::fun(int);

静态成员函数可以继承和覆盖,但无法是虚函数；

3．只在cpp内有效的全局变量：

在cpp文件的全局范围内声明： 

static int g_value = 0;

这个变量的含义是在该cpp内有效，但是其他的cpp文件不能访问这个变量；如果有两个cpp文件声明了同名的全局静态变量，那么他们实际上是独立的两个变量；

如果不使用static声明全局变量：

int g_value = 0;

那么将无法保证这个变量不被别的cpp共享，也无法保证一定能被别的cpp共享，因为要让多个cpp共享一个全局变量，应将它声明为extern（外部）的；也有可能编译会报告变量被重复定义；总之不建议这样的写法，不明确这个全局变量的用法；

如果在一个头文件中声明：

static int g_vaule = 0;

那么会为每个包含该头文件的cpp都创建一个全局变量，但他们都是独立的；所以也不建议这样的写法，一样不明确需要怎样使用这个变量，因为只是创建了一组同名而不同作用域的变量；

这里顺便说一下如何声明所有cpp可共享的全局变量，在头文件里声明为extern的：

extern int g_value; // 注意，不要初始化值！

然后在其中任何一个包含该头文件的cpp中初始化（一次）就好：

int g_value = 0; // 初始化一样不要extern修饰，因为extern也是声明性关键字；

然后所有包含该头文件的cpp文件都可以用g_value这个名字访问相同的一个变量；

4．只在cpp内有效的全局函数：

在cpp内声明: 

static void func();

函数的实现不需要static修饰，那么这个函数只可在本cpp内使用，不会同其他cpp中的同名函数引起冲突；道理和如果不使用static会引起的问题和第3点一样；不要在头文件中声明static的全局函数，不要在cpp内声明非static的全局函数，如果你要在多个cpp中复用该函数，就把它的声明提到头文件里去，否则在cpp内部声明需要加上static修饰；在C语言中这点由为重要！

总之，不管是面向过程程序设计中的static和还是面向对象程序设计中的static，只要遵循以上四点，相信这方面的困难都可以解决。
http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7487694
一、面向过程设计中的static

1、静态全局变量

在全局变量前，加上关键字static，该变量就被定义成为一个静态全局变量。我们先举一个静态全局变量的例子，如下：

#include<iostream>
using namespace std;

static int n; //定义静态全局变量

void fn()
{
n++;
cout<<n<<endl;
}
int main(void)
{
n = 20;
cout<<n<<endl;
fn();
return 0;
}
静态全局变量有以下特点：
该变量在全局数据区分配内存；
未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0（自动变量的值是随机的，除非它被显式初始化）；
静态全局变量在声明它的整个文件都是可见的，而在文件之外是不可见的；　
静态变量都在全局数据区分配内存，包括后面将要提到的静态局部变量。对于一个完整的程序，在内存中的分布情况如下图：

代码区

全局数据区

堆区

栈区

一般程序的由new产生的动态数据存放在堆区，函数内部的自动变量存放在栈区。自动变量一般会随着函数的退出而释放空间，静态数据（即使是函数内部的静态局部变量）也存放在全局数据区。全局数据区的数据并不会因为函数的退出而释放空间。细心的读者可能会发现，Example 1中的代码中将

<span style="font-size:12px;">static int n;  //定义静态全局变量  </span>

改为
<span style="font-size:12px;">int n; //定义全局变量 </span>程序照样正常运行。

的确，定义全局变量就可以实现变量在文件中的共享，但定义静态全局变量还有以下好处：

       静态全局变量不能被其它文件所用；

       其它文件中可以定义相同名字的变量，不会发生冲突；

您可以将上述示例代码改为如下：

//File1
#include<iostream>
using namespace std;

void fn();
static int n;  //定义静态全局变量

int main(void)
{
n = 20;
cout<<n<<endl;
fn();
return 0;
}

//File2
#include<iostream>
using namespace std;

extern int n;

void fn()
{
n++;
cout<<n<<endl;
}

编译并运行这个程序，您就会发现上述代码可以分别通过编译，但运行时出现错误。试着将
static int n; //定义静态全局变量改为
int n; //定义全局变量
2、静态局部变量

在局部变量前，加上关键字static，该变量就被定义成为一个静态局部变量。

我们先举一个静态局部变量的例子，如下：

<span style="font-size:12px;">#include<iostream>
using namespace std;
void fn();
int main(void)
{
fn();
fn();
fn();
return 0;
}
void fn()
{
static int n = 10;
cout<<n<<endl;
n++;
}</span>

通常，在函数体内定义了一个变量，每当程序运行到该语句时都会给该局部变量分配栈内存。但随着程序退出函数体，系统就会收回栈内存，局部变量也相应失效。
　　但有时候我们需要在两次调用之间对变量的值进行保存。通常的想法是定义一个全局变量来实现。但这样一来，变量已经不再属于函数本身了，不再仅受函数的控制，给程序的维护带来不便。
　　静态局部变量正好可以解决这个问题。静态局部变量保存在全局数据区，而不是保存在栈中，每次的值保持到下一次调用，直到下次赋新值。
静态局部变量有以下特点：
    （1）该变量在全局数据区分配内存；

    （2）静态局部变量在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化，即以后的函数调用不再进行初始化；

    （3）静态局部变量一般在声明处初始化，如果没有显式初始化，会被程序自动初始化为0；

    （4）它始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域，当定义它的函数或语句块结束时，其作用域随之结束；
3、静态函数

　　在函数的返回类型前加上static关键字,函数即被定义为静态函数。静态函数与普通函数不同，它只能在声明它的文件当中可见，不能被其它文件使用。

静态函数的例子：

<span style="font-size:12px;">#include<iostream>
using namespace std;

static void fn();   //声明静态函数

int main(void)
{
fn();
return 0;
}

void fn()     //定义静态函数
{
int n = 10;
cout<<n<<endl;
}</span>

定义静态函数的好处：

       静态函数不能被其它文件所用；

       其它文件中可以定义相同名字的函数，不会发生冲突；

二、面向对象的static关键字（类中的static关键字）

1、静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上关键字static，该数据成员就是类内的静态数据成员。先举一个静态数据成员的例子。
<span style="font-size:12px;">#include<iostream>
using namespace std;

class Myclass
{
private:
int a , b , c;
static int sum; //声明静态数据成员
public:
Myclass(int a , int b , int c);
void GetSum();
};

int Myclass::sum = 0; //定义并初始化静态数据成员

Myclass::Myclass(int a , int b , int c)
{
this->a = a;
this->b = b;
this->c = c;
sum += a+b+c;
}
void Myclass::GetSum()
{
cout<<"sum="<<sum<<endl;
}

int main(void)
{
Myclass M(1 , 2 , 3);
M.GetSum();
Myclass N(4 , 5 , 6);
N.GetSum();
M.GetSum();
return 0;
}</span>可以看出，静态数据成员有以下特点：
对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷贝，由该类型的所有对象共享访问。也就是说，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态数据成员只分配一次内存，供所有对象共用。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新；
静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。在Example 5中，语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员；
静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则；
因为静态数据成员在全局数据区分配内存，属于本类的所有对象共享，所以，它不属于特定的类对象，在没有产生类对象时其作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它；
静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式为：

＜数据类型＞＜类名＞::＜静态数据成员名＞=＜值＞
类的静态数据成员有两种访问形式：

＜类对象名＞.＜静态数据成员名＞ 或 ＜类类型名＞::＜静态数据成员名＞

如果静态数据成员的访问权限允许的话（即public的成员），可在程序中，按上述格式来引用静态数据成员 ；
静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类，每个实例的利息都是相同的。所以，应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处，第一，不管定义多少个存款类对象，利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存，所以节省存储空间。第二，一旦利息需要改变时，只要改变一次，则所有存款类对象的利息全改变过来了；
同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：
静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性；
可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能；
2、静态成员函数

　　与静态数据成员一样，我们也可以创建一个静态成员函数，它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样，都是类的内部实现，属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针，this指针指向类的对象本身，因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下，this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比，静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数的例子。

#include<iostream>
using namespace std;

class Myclass
{
private:
int a , b , c;
static int sum;  //声明静态数据成员
public:
Myclass(int a , int b , int c);
static void GetSum();  //声明静态成员函数
};

int Myclass::sum = 0;   //定义并初始化静态数据成员

Myclass::Myclass(int a , int b , int c)
{
this->a = a;
this->b = b;
this->c = c;
sum += a+b+c;    //非静态成员函数可以访问静态数据成员
}
void Myclass::GetSum()    //静态成员函数的实现
{
//cout<<a<<endl;    //错误代码，a是非静态数据成员
cout<<"sum="<<sum<<endl;
}

int main(void)
{
Myclass M(1 , 2 , 3);
M.GetSum();
Myclass N(4 , 5 , 6);
N.GetSum();
Myclass::GetSum();
return 0;
}

关于静态成员函数，可以总结为以下几点：

出现在类体外的函数定义不能指定关键字static；
静态成员之间可以相互访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；
非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员；
静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员；
由于没有this指针的额外开销，因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长；
调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数，也可以直接使用如下格式：

＜类名＞::＜静态成员函数名＞（＜参数表＞）

调用类的静态成员函数。